코너링 특성을 알면 더욱 안전하게 운전할 수 있다.
▷ 언더스티어와 오버스티어
코너를 만나 핸들을 꺾었을 때 자동차가 반응하는 운동 특성은 크게
언더스티어(understeer)와 오버스티어(oversteer)로 나뉜다.
코너에서의 차의 회전이 핸들을 꺾은 정도에 미치지 못해 약간 둔한 회전을
하는 것을 언더스티어라고 하고 핸들을 꺾은 정도보다 급하게 회전하는 것을
오버스티어라고 한다.
코너에서는 원심력을 받아 바깥쪽으로 무게가 실리게 마련이다. 밖으로 실린
무게는 타이어의 변형을 가져오고 타이어의 변형은 핸들을 꺾은 상태에서
진행 방향이 조금 틀어지는 원인이 된다.
결과적으로 핸들을 꺾어 앞타이어를 돌린 상태와 차의 진행 방향
에는 차이가 생기게 마련이다. 이 때 앞타이어의 변형이 크면 언더스티어가
되고 뒤타이어의 변형이 큰 것을 오버스티어라고 한다.
▷ 타이어와 스티어링 현상
타이어는 고무로 되어 있어 주행중에도 모양이 수시로 변한다. 네 타이어가
원심력을 받을 때에는 똑같은 크기의 원심력을 받는 것이 아니다.
또한 엔진의 위치와 굴림 방식에 따라 앞/뒤의 타이어에 주는 부담이
달라진다. 브레이크를 밟을 때 앞/뒤에 주어지는 제동력도 똑같지 않고
앞쪽으로 치우치게 마련이다. 이러한 모든 점들이 코너링에서 운전 방식에
따라 차의 운동 특성을 많이 바꾸게 된다.
네 개의 타이어에 제각각 주어지는 제동력, 가속력, 코너링에서의 하중
이동은 타이어에 스트레스를 주고 각 타이어가 견딜 수 있는 스트레스에는
한계가 있다. 그 중에서 가장 많이 스트레스를 받는 타이어가 먼저
미끄러지기 시작하여 생기는 것이 코너링에서의 복잡한 스티어링 현상이다.
타이어가 받는 코너링 스트레스는 타이어가 변형된 정도에 따라 판단한다.
타이어에 생기는 변형은 코너에서 타이어의 방향과 차의 진행 방향에 일정한
각도 차를 주게 된다.
그래서 이 각도 차를 슬립 앵글(slip angle)이라 한다. 말하자면 코너링에서
차가 밀리는 정도를 표시하는 것이다. 코너에서 차가 밀리는 정도는
앞/뒤바퀴가 달라질 수 있어 생기는 것이 언더/오버스티어 현상이다.
앞쪽이 많이 밀리면 언더스티어가 되고 뒤쪽이 많이 밀리면 오버스티어가
된다. 앞/뒤가 같은 정도로 밀리면 뉴트럴 스티어(neutral steer)라고 한다.
뉴트럴 스티어가 가장 이상적인 코너링이라 할 수 있다.
앞/뒤타이어에 서로 다르게 생기는 타이어 변형은 위급한 상황이나 한계
상황에서 차의 동작을 두드러지게 달라지게 한다. 타이어에 받는 부담이 큰
타이어의 변형이 커지고, 변형이 커진 쪽이 먼저 미끄러지기 시작한다.
언더스티어의 특성을 가진 차는 앞바퀴가 크게 밀리면서 코너 바깥으로 밀려
나간다. 이에 비해 오버스티어 차는 뒤바퀴가 먼저 접지력을 잃어
미끄러지면서 팽이처럼 팽그르 돌아버리는 현상-스핀(spin)이라 한다-이
생기게 된다.
이런 코너링 특성의 차이로 언더스티어 차는 코너에서의 위기 상황이나 한계
상황에서 차체의 안정성이 높아 승용차에서 주로 사용된다.
오버스티어 차는 코너링에서의 회전성은 뛰어나지만 위기 상황이나 한계
상황에서 운전자가 차의 특성을 올바로 이해하고 다루지 못하면 큰 낭패를
맛보는 상황이 생기기도 한다.
차의 운동 특성을 알고 적절히 다루면 같은 속도에서라도 동승자가 전혀
부담을 느끼지 않는 안정된 코너링을 할 수 있다. 안전으로 자신의 생명을
지킬 수 있음은 물론이다.
▷ 앞/뒷바퀴 굴림과 언더/오버스티어
코너에서 자동차가 선회하는 운동 특성은 크게 앞바퀴굴림식과
뒷바퀴굴림식에 차이가 있다.
앞바퀴굴림식에서는 언더스티어가 보편적인 현상이고 뒷바퀴 굴림에서는 운전
방식에 따라 약한 언더스티어에서부터 스핀에 이르는 강한 오버스티어까지
다양한 코너링 특성을 보일 수 있다.
언더의 특성을 가진 앞바퀴굴림식보다는 뒤바퀴굴림식이 코너링이 더
예리하다. 그래서 조정안정성 때문에 앞바퀴굴림식으로 바뀌어가는 요즈음의
추세에도 자동차의 운동 성능을 중시하는 스포츠카에서는 뒷바퀴굴림식이
선호되고 있다.
코너에서의 앞뒤바퀴굴림식의 차이에서 생기는 스티어링 특성의 차이는
극단적인 한계 상황에서는 매우 커진다.
언더스티어는 코너에서 뒤보다 앞쪽이 밀리므로 과도하게 밀리더라도 회전
반경이 커진다는 점 외에는 특별한 코너링의 현상은 생기지 않는다. 하지만
뒷바퀴굴림식은 뒤쪽이 앞쪽보다 빨리 접지력을 잃는 다면 스핀이라는 다루기
힘든 이상 현상이 생기기 십상이다.
그래서 승용차에서는 코너링 성능보다는 안전에 중심을 두어 약한
언더스티어를 선호하게 마련이다.
▷ 안전을 위해 코너링 테크닉 익혀야
운전 테크닉에서 코너링 테크닉을 배우는 것은 여러 가지 의미가 있다. 초를
다투는 레이스에서는 코너링 테크닉이 승패의 열쇠가 된다. 서키트가 아닌
일반 도로는 옆차와 경쟁하는 곳은 아니다.
레이싱 테크닉이 아닌 일반 도로에서 주행하는 드라이빙 테크닉으로서 코너링
테크닉은 초를 다투기 위해 코너를 빨리 빠져나가는 방법을 배우기보다는
같은 속도라도 안전하게 코너를 빠져나가는 것을 배우는 것이 주목적이다.
무심결에 과속으로 진입한 코너에서 운전자가 무방비 상태로 코너에
돌입한다면 결과는 엄청난 참사로 이어진다. 세계의 유수한 드라이빙 스쿨과
안전운전 교실에서 코너링 테크닉을 힘주어 가르치는 이유도 이런 이유이다.
코너링 테크닉은 자신의 안전과 동승자의 안전을 위해, 꼭 익혀 두어야 할
운전술이다.